一种水工隧洞开挖支护结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水工隧洞开挖支护结构，包括大管棚，隧洞地势高一侧沿隧洞延伸方向设置有钻孔锚固桩，隧洞的洞口两侧设置有钻孔锚固桩，拱形的导向墙两端设置在隧洞的洞口两侧的钻孔锚固桩上，导向墙上设置有多个导向钢管，钢花管穿过导向钢管设置在隧洞开挖轮廓线外，小导管锚设在隧洞拱顶部，小导管朝隧洞前进方向与隧洞轴线呈设定外插角，小导管的外露端支撑在钢拱架上。本实用新型专利技术不用将地质条件较差的隧洞段大开挖，减少因明挖施工对自然环境的破坏，解决隧洞侧向山体偏压导致开挖隧洞时发生横向滑塌问题，避免人为地质灾害的发生，不影响隧洞施工区域其他施工作业及人们的生产生活。的生产生活。的生产生活。

【技术实现步骤摘要】
一种水工隧洞开挖支护结构


[0001]本技术属于水利水电工程洞室施工
，具体涉及一种水工隧洞开挖支护结构。

技术介绍

[0002]在水利水电工程隧洞施工过程中，工程地质条件对隧洞开挖方案影响较大，其中围岩稳定性、围岩岩石强度、岩体完整程度、地下水等因素直接决定隧洞开挖工艺、施工进度及支护类型，特别是遇到
Ⅴ
类围岩，山体偏压，隧洞开挖断面部分为基岩、部分为覆盖层等系列施工问题时，常规的喷锚支护、构架支护已不能保证施工进度和施工安全。
[0003]隧洞施工区域有时因生态环境、风景名胜保护等原因不允许进行大开挖施工，有时因交通运输、生产生活等人类活动没有大开挖施工条件，设计方案不得不采用隧洞形式时，设计合理有效、安全经济的开挖方案尤为重要。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种水工隧洞开挖支护结构，解决隧洞开挖过程中因遇不良地层、滑坡体、山体偏压、隧洞开挖断面下部为基岩及中上部为覆盖层等系列原因可能造成开挖断面地层失稳的施工技术难题。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：
[0006]一种水工隧洞开挖支护结构，包括大管棚，隧洞地势高一侧沿隧洞延伸方向设置有钻孔锚固桩，隧洞的洞口两侧设置有钻孔锚固桩，拱形的导向墙两端设置在隧洞的洞口两侧的钻孔锚固桩上，导向墙内设有由导向墙工字钢构成的导向墙钢架，导向墙钢架上设置有多个导向钢管，大管棚包括钢花管，钢花管穿过导向钢管设置在隧洞开挖轮廓线外，小导管锚设在隧洞拱顶部，小导管朝隧洞前进方向与隧洞轴线呈设定外插角，小导管的外露端支撑在钢拱架上，钢拱架和对应的多个小导管构成开挖支护结构，开挖支护结构沿隧洞方向间隔设置，隧洞内壁设置有挂网喷射砼支护，隧洞内设置有城门洞型二次衬砌。
[0007]如上所述钢花管由不同长度的管节由丝扣连接组成，钢花管的环向间距40cm，钢花管穿过导向钢管设置在隧洞开挖轮廓线外50cm处，钢花管在隧洞拱部160
°
范围布置，钢花管的外插角与水平面角度为2
°
且与隧洞底板面角度为1
°
。
[0008]如上所述小导管锚设在隧洞拱顶部160
°
范围，小导管朝隧洞前进方向与隧洞轴线呈10
°
外插角，小导管的环向间距为40cm，相邻的开挖支护结构的小导管之间的搭接长度不小于1.0m。
[0009]如上所述钢拱架包括多段钢拱架工字钢，每段钢拱架工字钢的拱端对应的隧洞均布设有小导管作为锁脚锚杆，锁脚锚杆外露部分对折90
°
与隧洞内水流方向平行。
[0010]本技术相对于现有技术，具有以下有益效果：
[0011]1)本技术不用将地质条件较差的隧洞段大开挖，减少因明挖施工对自然环境的破坏，解决隧洞侧向山体偏压导致开挖隧洞时发生横向滑塌问题，避免人为地质灾害的
发生，不影响隧洞施工区域其他施工作业及人们的生产生活。
[0012]2)在侧向压力较大的一侧综合布设钻孔锚固桩深入基岩，小导管+钢拱架的支护结构形成一侧整体支护，防止隧洞山体偏压导致开挖隧洞时隧洞顶部土体发生侧向滑塌；保证隧道洞室开挖安全。
附图说明
[0013]图1为隧洞口结构示意图；
[0014]图2为隧洞开挖顺序示意图；
[0015]图3为钢拱架的安装示意图；
[0016]图4为导向墙工字钢的安装示意图；
[0017]图5为俯视的钻孔锚固桩分布示意图；
[0018]图6为侧视的钻孔锚固桩分布示意图；
[0019]图7为隧洞剖面结构示意图；
[0020]图8为小导管的分布示意图。
[0021]图中：1
‑
钻孔锚固桩；2
‑
大管棚；3
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小导管；4
‑
钢拱架；5
‑
复合断面开挖；6
‑
挂网喷射砼支护；7
‑
城门洞型二次衬砌；8
‑
回填；9
‑
导向墙；10
‑
隧洞；11
‑
地面线；12
‑
基岩线。
具体实施方式
[0022]为了便于本领域普通技术人员理解和实施本技术，下面结合实施例对本技术作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。
[0023]实施例1：
[0024]一种水工隧洞开挖支护结构，包括钻孔锚固桩1、大管棚2、小导管3、钢拱架4、挂网喷射砼支护6、城门洞型二次衬砌7和导向墙9。
[0025]隧洞10地势高一侧沿隧洞10延伸方向设置有钻孔锚固桩1，隧洞10的洞口两侧设置有钻孔锚固桩1，拱形的导向墙9两端设置在隧洞10的洞口两侧的钻孔锚固桩1上，导向墙9上设置有多个导向钢管，大管棚2包括钢花管，钢花管穿过导向钢管设置在隧洞开挖轮廓线外，小导管3锚设在隧洞拱顶部，小导管3朝隧洞前进方向与隧洞轴线呈设定外插角，小导管3的外露端支撑在钢拱架4上，钢拱架4和对应的多个小导管3构成开挖支护结构，开挖支护结构沿隧洞方向间隔设置，隧洞内壁设置有挂网喷射砼支护6，隧洞内设置有城门洞型二次衬砌7。
[0026]导向墙9内设有由导向墙工字钢构成的导向墙钢架，导向墙钢架上设置有多个导向钢管。
[0027]钢花管内设置钢筋笼。
[0028]钢花管由不同长度的管节由丝扣连接组成，钢花管的环向间距40cm，钢花管穿过导向钢管设置在隧洞开挖轮廓线外50cm处，钢花管在隧洞拱部160
°
范围布置，钢花管的外插角与水平面角度为2
°
且与隧洞底板面角度为1
°
。
[0029]小导管3锚设在隧洞拱顶部160
°
范围，小导管3朝隧洞前进方向与隧洞轴线呈10
°
外插角，小导管3的环向间距为40cm，相邻的开挖支护结构的小导管3之间的搭接长度不小
于1.0m。
[0030]钢拱架4包括多段钢拱架工字钢，每段钢拱架工字钢的拱端对应的隧洞均布设有小导管3作为锁脚锚杆，锁脚锚杆外露部分对折90
°
与隧洞内水流方向平行。
[0031]一、钻孔锚固桩1：
[0032]隧洞10地势高一侧沿隧洞10延伸方向设置有钻孔锚固桩1，隧洞10的洞口两侧设置有钻孔锚固桩1，导向墙9呈拱形，导向墙9两端设置在隧洞10的洞口两侧的钻孔锚固桩1上，
[0033]为防止隧洞10侧向山体偏压导致开挖隧洞10时发生横向滑塌，在隧洞10侧向(地势高的一侧)布置钻孔锚固桩1，同时布设小导管3与钢拱架4焊接，钻孔锚固桩1的直径1
‑
1.5m，深入基岩3
‑
5.0m。隧洞10的洞口两侧的钻孔锚固桩1作为导向墙9的基础，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水工隧洞开挖支护结构，包括大管棚(2)，其特征在于，隧洞(10)地势高一侧沿隧洞(10)延伸方向设置有钻孔锚固桩(1)，隧洞(10)的洞口两侧设置有钻孔锚固桩(1)，拱形的导向墙(9)两端设置在隧洞(10)的洞口两侧的钻孔锚固桩(1)上，导向墙(9)内设有由导向墙工字钢构成的导向墙钢架，导向墙钢架上设置有多个导向钢管，大管棚(2)包括钢花管，钢花管穿过导向钢管设置在隧洞开挖轮廓线外，小导管(3)锚设在隧洞拱顶部，小导管(3)朝隧洞前进方向与隧洞轴线呈设定外插角，小导管(3)的外露端支撑在钢拱架(4)上，钢拱架(4)和对应的多个小导管(3)构成开挖支护结构，开挖支护结构沿隧洞方向间隔设置，隧洞内壁设置有挂网喷射砼支护(6)，隧洞内设置有城门洞型二次衬砌(7)。2.根据权利要求1所述的一种水工隧洞开挖支护结构，其特征在于，所述的钢花管由不同长度的管节由丝扣连接组成，钢花管的环向间距40c...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小林，李彦军，曹彦虎，申慧，李斌，王明学，牛世珍，刘建军，李帅，耿婷婷，李乾辉，袁晓凯，于新艳，马磊，
申请(专利权)人：中工武大设计研究有限公司，
类型：新型
国别省市：